虚拟手术中的几何建模

虚拟手术中的几何建模

论文题目: 虚拟手术中的几何建模

论文类型: 硕士论文

论文专业: 计算机软件与理论

作者: 段宝山

导师: 潘振宽

关键词: 虚拟手术,几何建模,辅助轮廓线法

文献来源: 青岛大学

发表年度: 2005

论文摘要: 虚拟手术是一门综合性的学科,涉及到医学,计算机图形学,生物力学,机械动力学,材料科学等诸多领域。虚拟手术的主要目的是在原始医学图象的基础上,利用可视化技术在计算机内构造出虚拟手术环境和虚拟人体器官,并且模拟交互式手术过程。虚拟手术主要用于手术训练,学习和方案制定。 虚拟手术系统可以分许多模块,如几何建模,物理建模,计算建模,切割仿真,碰撞检测等,其中几何建摸是其它模块的基础。几何建模的目的是根据医学图象构造出虚拟人体器官模型并为后续模块的计算提供合适的数据。 本论文对MC,MT,Delaunay四面体化,断面层次四面体重构法等几何建模方法进行简要介绍,并对其优缺点进行对比。本文重点叙述了对断面层次四面体重构法的改进算法:辅助轮廓线法,并给出相应的实验结果。接下来使用MT算法并给出实验结果。最后简要介绍使用OpenGL光照模型,材质模型,纹理贴图等功能进行真实感绘制的技术。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 引言

1.1 虚拟手术概念和主要用途

1.2 虚拟手术国内外研究现状

1.3 虚拟手术系统构成

1.3.1 虚拟手术系统硬件构成

1.3.2 虚拟手术系统软件构成

1.4 本文主要工作

第二章 几何建模

2.1 几何建模概念和分类

2.2 几何建模流程

2.3 图像预处理

2.3.1 去噪

2.3.2 图像增强

2.3.3 区域分析

2.3.4 边缘检测及轮廓线提取

2.4 三维重构常用算法

2.4.1 MC算法

2.4.2 MT算法

2.4.3 Delaunay四面体化

2.4.4 断面层次四面体化

2.4.5 各算法的比较

2.5 国内对三维重构的研究现状

第三章 辅助轮廓线法

3.1 断面层次四面体重构法缺陷

3.2 辅助轮廓线法

3.2.1 最内层空洞处理

3.2.2 辅助轮廓线生成

3.3 辅助轮廓线法实验结果

第四章 MT方法实现

4.1 四面体填充三维空间算法

4.2 四面体顶点状态确立

4.3 四面体分割

4.4 实验结果

第五章 真实感绘制

5.1 颜色系统

5.2 光照效果

5.3 材质

5.4 纹理映射

第六章 总结

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢

学位论文独创性声明、学位论文知识产权权属声明

发布时间: 2005-07-27

参考文献

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